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双聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)/Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)S型异质结增强光催化产氢性能

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 157-167页

作者：杨婷婷汪静王中辽张金锋代凯淮北师范大学绿色和精准合成化学及应用教育部重点实验室污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室安徽省智能计算与应用重点实验室安徽省铝材料工业共性技术研究中心安徽淮北235000

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有... 详细信息

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有前景的光催化剂,并备受关注.然而,CdS易发生光腐蚀,导致S2‒阴离子容易被产生的空穴氧化,从而影响了其光化学稳定性,限制了其应用.为解决上述问题,本课题组尝试用(C_(3)N_(3)S_(3))_(3)‒代替S2‒合成了不易受光腐蚀且相对稳定的聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(CdTMT),CdTMT是一种对可见光有良好响应的大分子配位聚合物,在光催化制氢方面表现出较好的催化性能.本文以八面体CdTMT为基底,通过生长棒状Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(ZnTMT),利用简便的一步原位水热法制备了不同比例的CdTMT/ZnTMT S型异质结光催化剂.通过X射线衍射、扫描电镜以及透射电镜对样品的晶体结构、微观形貌以及组成元素进行了表征,并利用X射线光电子能谱、开尔文探针力显微镜和电子顺磁共振等技术对复合材料的电子传输行为进行了详细分析.结果表明,在黑暗状态下,电子由CdTMT转移到ZnTMT,当光照时电子由ZnTMT转移到CdTMT,证实了CdTMT/ZnTMT S型异质结的成功构建.同时,拉曼光谱证明了三嗪环的存在.此外,考察了纯样品和复合材料的光催化析氢性能.结果表明,在光照下S型CdTMT/ZnTMT异质结的光催化析氢效率相较于单一催化剂ZnTMT与CdTMT有显著提升,最高达到45.24 mmol·g^(‒1)·h^(‒1),分别是ZnTMT和CdTMT的215.43倍和1.76倍.CdTMT/ZnTMT S型异质结的内建电场、能带弯曲和库仑力以及π共轭轨道之间存在协同作用,不仅保留了CdTMT导带上电子与ZnTMT价带上空穴的强氧化还原能力,而且通过重新配置氧化还原活性较低的光生电子和空穴,实现了更高的电子-空穴分离效率,从而增强了复合材料的光催化活性.上述结果与表征和密度泛函理论计算结果一致.鉴于聚合物体系在自然环境中的无序性,研究聚合物的电子传递机制仍具有一定的挑战性.本文通过成功构建双聚合物S型异质结,在显著优化光催化剂性能的同时,也为设计聚合物电子转移机制和优化聚合物光催化剂性能提供了新思路.

关键词： S型异质结光催化析氢电荷转移 ZnTMT CdTMT

基于双注意力机制的MSCN-BiGRU的滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2024年第6期43卷 84-92,103页

作者：王敏邓艾东马天霆张宇剑薛原东南大学能源与环境学院南京210096 东南大学大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心南京210096

针对滚动轴承故障诊断模型在变工况和环境噪声干扰下诊断精度降低的问题,提出一种基于双注意力机制的多尺度卷积网络(dual attention and multi-scale convolutional networks,DAMSCN)与改进的双向门控循环单元(bidirectional gated rec... 详细信息

针对滚动轴承故障诊断模型在变工况和环境噪声干扰下诊断精度降低的问题,提出一种基于双注意力机制的多尺度卷积网络(dual attention and multi-scale convolutional networks,DAMSCN)与改进的双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)组成的故障诊断模型DAMSCN-BiGRU。首先,多尺度特征融合模块使用不同大小的卷积核,获得多种感受野,从而提取到轴承原始振动信号的多尺度特征信息,并根据重要性对其进行自适应融合,然后利用通道注意力和空间注意力组成的双注意力模块(dual attention module,DAM)对多尺度特征进行重新标定,分配注意力权重,削弱融合特征中的冗余特征;然后,增加注意力层和利用分段激活改进BiGRU进而挖掘信号的时域特征,以提高轴承故障诊断的性能;最后,通过Softmax层完成对不同故障的分类。试验结果表明,与其他智能诊断模型相比,DAMSCN-BiGRU在变工况环境下,平均诊断精度达到98.2%,在强噪声背景下仍然有着85.3%的准确率,且在不同程度的噪声强度下效果均优于其他常用模型,有利于促进滚动轴承的智能故障诊断研究和实际应用。

关键词：滚动轴承故障诊断多尺度特征融合双注意力机制双向门控循环单元(BiGRU)

纳米偏高岭土对铁尾矿砂-再生混凝土抗压性能影响及微观结构分析

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 163-170页

作者：阎杰赖镇泉左军鹏庄永程谢军河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000 河北省高校绿色建材与建筑改造应用技术研发中心河北张家口075000

为综合利用固体废弃物,以再生粗骨料部分取代天然骨料、以铁尾矿砂部分取代天然砂分别作为粗、细骨料,同时以纳米偏高岭土(NMK)部分取代水泥作为胶凝材料制成铁尾矿砂-再生混凝土(IRC),进行立方体抗压强度试验,探究NMK对IRC抗压强度的... 详细信息

为综合利用固体废弃物,以再生粗骨料部分取代天然骨料、以铁尾矿砂部分取代天然砂分别作为粗、细骨料,同时以纳米偏高岭土(NMK)部分取代水泥作为胶凝材料制成铁尾矿砂-再生混凝土(IRC),进行立方体抗压强度试验,探究NMK对IRC抗压强度的影响。利用扫描电镜(SEM)及氮吸附法(BJH)研究再生混凝土微观结构的变化规律。研究结果表明:铁尾矿砂取代率的增加会提高再生混凝土强度变化率,且取代率越大,抗压强度变化率越高;适量掺入NMK可以提高再生混凝土的抗压强度,当NMK取代率为5%时,抗压强度最大;掺入适量的NMK可以通过促进二次水化反应生成大量的C-S-H凝胶,提高砂浆内部及砂浆与骨料之间的密实度,提升界面过渡区强度,优化内部孔隙结构,进而提升IRC的抗压强度。

关键词：纳米偏高岭土铁尾矿砂-再生混凝土抗压强度微观结构

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EP-PDMS-PVDF-SiO超疏水复合涂层的制备与耐摩擦性能

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复合材料学报 2024年

作者：姜礼华林一凡孙嘉进龚梦天涂凯陈宇桐肖婷谭新玉三峡大学电气与新能源学院三峡大学材料与化工学院太阳能高值利用与绿色转换湖北省工程研究中心

提高超疏水涂层砂纸耐摩擦性能对其应用具有重要意义。因此，以环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为粘结剂，以四种纳米级二氧化硅(SiO2)粒子为主要填料和一种微米级SiO2粒子作为增强涂层耐摩擦性能的辅助填料制备... 详细信息

提高超疏水涂层砂纸耐摩擦性能对其应用具有重要意义。因此，以环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为粘结剂，以四种纳米级二氧化硅(SiO2)粒子为主要填料和一种微米级SiO2粒子作为增强涂层耐摩擦性能的辅助填料制备了一种耐摩擦性能优异的超疏水涂层，并对其砂纸耐摩擦性能进行系统地测试和分析。接触角测试结果表明涂层水滴接触角和滚动角分别保持在156°～165°和2°～4°之间。砂纸摩擦测试表明添加2或5 μm的SiO2粒子能使涂层耐摩擦周期提高2-3倍。同时，涂层耐摩擦性能还与砂纸粒度相关。涂层被9 或6.5 μm粒度砂纸摩擦失去超疏水性能后，能通过19或11 μm粒度砂纸的摩擦而恢复其超疏水特性。然而，涂层被38、19或11 μm粒度砂纸摩擦后其超疏水性能无法恢复。分析表明，低粒度砂纸更易破坏涂层表面多级微纳粗糙结构，但该结构可通过高粒度砂纸摩擦而被恢复，高粒度砂纸则倾向于使涂层从基材表面剥离。

关键词：涂层超疏水砂纸耐摩擦性二氧化硅粒子多级微纳粗糙结构

传统村落空间更新敏感度评价方法及应用实践——以延川县太相寺村为例

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自然资源学报 2024年第8期39卷 1835-1851页

作者：季文瑞段德罡西安建筑科技大学建筑学院西安710055 陕西省村镇建设研究中心西安710000

传统村落具有历史文化遗产和现实人居环境双重属性,以价值保护为导向的村落发展,往往忽视多元的现代化发展诉求,使村落保护与发展间的关系难以权衡。为进一步提高村落更新的科学性和有序性,立足有机更新的科学内涵并延伸其理论脉络,提... 详细信息

传统村落具有历史文化遗产和现实人居环境双重属性,以价值保护为导向的村落发展,往往忽视多元的现代化发展诉求,使村落保护与发展间的关系难以权衡。为进一步提高村落更新的科学性和有序性,立足有机更新的科学内涵并延伸其理论脉络,提出以空间更新敏感度作为表征空间发生更新活动的可能性大小的度量值,构建包含保护价值度、更新需求度、更新困难度的传统村落空间更新敏感度评价体系,凝练综合运用模糊综合评价法、线性加权法等方法开展评价的思路步骤和技术框架,并结合典型村落展开应用实践。结果表明:该评价方法能够相对科学地量化评估各类空间的更新可能性,具有可操作性、广泛适用性和支撑“更新前决策部署”“决策后有序实施”的合理性,为传统村落合理的更新安排提供理论与方法基础。

关键词：传统村落空间更新敏感度更新可能性价值度需求度困难度

Ge/Sn合金化对CsPbBr_(3)钙钛矿热载流子弛豫影响的非绝热分子动力学研究

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物理学报 2024年第2期73卷 310-316页

作者：王斐杨振清夏雨虹刘畅林春丹中国石油大学(北京)理学院能源交叉学科基础研究中心油气光学检测技术北京市重点实验室北京102249

铯基全无机钙钛矿CsPbBr_(3)具有良好的热稳定性,在应用中表现出优越的发光特性,是近年来光电领域的明星材料.CsPbBr_(3)界面的光生载流子过程与其光电性能密切相关.本文采用非绝热分子动力学方法结合含时密度泛函理论,对CsPbBr_(3)及... 详细信息

铯基全无机钙钛矿CsPbBr_(3)具有良好的热稳定性,在应用中表现出优越的发光特性,是近年来光电领域的明星材料.CsPbBr_(3)界面的光生载流子过程与其光电性能密切相关.本文采用非绝热分子动力学方法结合含时密度泛函理论,对CsPbBr_(3)及其合金化结构的激发态动力学过程进行了系统研究.研究结果表明,Sn/Ge合金化能够有效缩短退相干时间,减缓电子-空穴复合.CsPb_(0.75)Ge_(0.25)Br_(3)体系的载流子寿命延长至1.6倍,而CsPb_(0.5)Ge_(0.25)Sn_(0.25)Br_(3)体系的载流子寿命延长为原始体系的4.2倍.证明了B位(钙钛矿结构ABX_(3)中的B位)金属阳离子的双原子合金化对CsPbBr_(3)的非辐射电子-空穴复合具有很强的影响.本研究提供了一种能够有效延长钙钛矿载流子寿命,合理优化太阳能电池性能的合金化方案,为未来钙钛矿太阳能电池材料的设计提供了思路.

关键词： CsPbBr_(3) 非绝热分子动力学合金化非辐射电子-空穴复合

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数字经济赋能吉林省消费升级路径研究

对外经贸 2024年第10期 64-67页

作者：刘楠李奇虹刁苹萍吉林建筑科技学院吉林省绿色建造与管理研究中心

数字经济已经成为经济高质量发展的新引擎和新动能，在激发市场需求、提供多元化的应用平台和丰富的消费场景、创造增量的消费需求方面发挥了积极作用。以供求平衡理论为基础，明确供需更高水平动态平衡的重要意义。在理清数字经济与消... 详细信息

数字经济已经成为经济高质量发展的新引擎和新动能，在激发市场需求、提供多元化的应用平台和丰富的消费场景、创造增量的消费需求方面发挥了积极作用。以供求平衡理论为基础，明确供需更高水平动态平衡的重要意义。在理清数字经济与消费升级作用机理的基础上，分析吉林省数字经济与消费升级发展中存在的现实困境。从构建数字经济推动消费升级的影响机制、加快提升数字消费供给质量、加快推进数字消费需求升级、深化发展乡村消费市场、数字经济与实体经济深度融合、促进数字消费治理升级等方面，提出数字经济赋能吉林省消费升级路径。

关键词：数字经济消费升级影响机制供需动态平衡

以金属有机骨架为源制备单原子电催化剂用于能量转换的最新进展

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 38-81页

作者：宋宁江吉周洪士欢王赟李春梅董红军江苏大学化学化工学院绿色化学与化工技术研究院江苏镇江212013 武汉工程大学环境生态与生物工程学院化学与环境工程学院绿色化学工程过程教育部重点实验室磷资源开发利用教育部工程研究中心新型催化材料湖北省工程研究中心湖北武汉430205

化石燃料的过度使用导致了严重的环境问题,因此,迫切需要人们对能源生产和储存方式进行变革.电催化在清洁能源转换中发挥着重要的作用,是推动可持续能源生产技术不断发展的重要驱动力.单原子催化剂(SACs)因具有独特的物理和化学性质而... 详细信息

化石燃料的过度使用导致了严重的环境问题,因此,迫切需要人们对能源生产和储存方式进行变革.电催化在清洁能源转换中发挥着重要的作用,是推动可持续能源生产技术不断发展的重要驱动力.单原子催化剂(SACs)因具有独特的物理和化学性质而表现较高的电催化活性,因而成为研究热点.通过调控金属单原子的配位环境,可以有效调节SACs的几何和电子结构,进而优化电催化效率.金属有机骨架(MOFs)具有孔结构丰富、表面积大和配体可调节等结构特性,因此在制备SACs方面表现出巨大潜力.本文旨在总结以MOFs为前驱体制备SACs的最新进展,深入探讨单原子空间分布、配位结构和电子结构等局部配位环境对电催化活性的影响.此外,对密度泛函理论在研究SACs电催化反应中的应用进行了讨论和分析.本文系统地介绍了以MOFs为前驱体制备SACs的合成策略、表征方法、电催化应用和反应机理的研究进展,并对其未来的发展进行了展望.首先,概述了以MOFs为原料制备SACs的多种策略,分析了各自的优缺点及改进方向.然后,介绍了SACs的结构表征及电催化反应机理的原位表征技术,剖析了现有技术面临的挑战.再后,重点介绍了一些经典的制备SACs案例,对以MOFs为源制备的SACs在电催化析氢反应、析氧反应、氧还原反应、CO_(2)还原反应及氮还原消除等的应用进行了系统总结,并简要回顾了其在光催化、热催化、酶催化方向的应用.最后,探讨了SACs面临的挑战及解决方案:(1)目前采用的以MOFs为源制备SACs方法存在能耗高、污染环境等问题,应开发出环保可持续的合成方法以降低生产成本,并将其对环境的影响降到最低.(2)应利用原子水平控制技术制备双原子或三原子多功能电催化剂,并根据SACs的应用场景调整其配位结构,以优化性能.(3)需研发更先进的测试仪器,解决测试结果区域化、效率低、测试与实际结果存在偏差以及测试成本较高等问题.(4)基于SACs的结构特性,结合先进的测试仪器与理论计算,深入探究反应机理,为新一代电催化剂的设计提供指导.(5)随着信息技术的多维、多样和复杂化发展,可以借助机器学习,设计和开发新型SACs,推动电催化领域的持续创新.综上,本文系统地介绍了以MOFs为材料制备SACs的优势、设计原理、表征手段,并对SACs在电催化应用方面的研究进展与面临的挑战进行了总结,希望能为SACs相关方面的研究提供有价值的参考和借鉴.

关键词：电催化金属-有机框架化合物单原子催化剂合成策略能源转化反应

巷道蝶形破坏强度准则低敏感性研究及工程应用

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岩土力学 2024年第1期45卷 117-130页

作者：刘洪涛韩子俊刘勤裕陈子晗韩洲张红凯杨永松中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 巷道支护与灾害防治煤炭行业工程研究中心北京100083

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等... 详细信息

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等球应力p、等偏应力q以及不同Lode角θσ来确定围岩应力加载方案,对不同三维强度准则下的围岩塑性区形态演化规律进行深入研究,论证了蝶形破坏的准则低敏感性。基于蝶形破坏理论对羊场湾160206回风巷道的非对称变形破坏机制及控制技术进行深入分析。研究结果表明:(1)在相同p、q及不同θσ的应力加载条件下,5种强度准则下的塑性区形态均呈现圆形、类椭圆及蝶形的演化规律,且每种强度准则在相同θσ的情况下围岩的塑性区形态基本一致。(2)相同应力大小、不同应力方向的加载方案下,围岩的塑性区形态大不相同。圆巷围岩的塑性区形态很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压对围岩的塑性区尺寸影响较大,对塑性区形态影响较小。(3)羊场湾160206回风巷道在叠加采动影响下顶板呈现非对称大变形破坏,基于蝶形塑性区支护思路,应用非对称锚杆索+超前单元支架+钻孔卸压的协同支护技术,取得了良好的支护效果。

关键词：塑性区边界蝶形塑性区强度准则采动影响巷道围岩控制